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江河冰凌灾害

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所属类别:防凌

基本信息

中文名称:江河冰凌灾害
外文名称:

冰凌洪水造成河道堤防决溢、泛滥而形成的灾害。冰凌的撞击力和膨胀力会导致水利工程设施、沿岸建筑物的破坏;冰凌影响水力发电、航运、供水等,给人民生产生活带来不便。

冰凌对防洪工程的危害

按照冰凌洪水的成因,灾害可分为两类:①冰塞洪水灾害,通常发生在封冻初期。河流由低纬度流向高纬度或狭窄弯曲河段、陡坡到缓坡过渡河段或水库的回水末端等,常出现此类灾害。②冰坝洪水灾害,通常发生在解冻开河期。上游段冰盖迅速解体,沿程流量增大,鼓裂冰盖,大块流冰受阻后集结形成冰坝,促使河道水位骤升,漫决或溃决堤防,造成灾害。冰坝洪水灾害的特点是流量小,水位高,变化快。中国黄河下游1855~1938年的84年中有27年70次凌汛决口记录,绝大多数为冰坝洪水灾害。1951年和1955年初春,黄河冰凌堵塞河道,在利津王庄、五庄附近河段形成冰坝,河道水位陡涨,造成大堤决口,淹没耕地8.7万hm2,受灾人口26万,给泛区造成很大损失。1973年春,松花江下游桦川县形成冰坝后,水位最大涨率为2.40m/h,滩区耕地被淹,平地水深1.0~1.5m,冲毁水利设施37处,倒房200余间,淹死牲口近100头。1981年春,松花江依兰至富锦长365km河段上出现冰坝16处,高6~13m,河道积聚大量冰块,江河水位迅速上涨,冰水横溢,佳木斯近郊和依兰、桦川两县被淹,损毁耕地1万多hm2

冰凌对水工建筑物的破坏

流冰对水工建筑物的撞击作用和结冰对建筑物的膨胀压力,都可能因超过建筑物本身的强度而发生破坏。如:①1962年春黄河解冻开河时,黄河上游乌达铁路桥桥墩受浮冰群的撞击,桥身猛烈晃动,振幅达2.13mm,比火车在桥上行驶时的允许振幅大10余倍,造成停车。②1909年,俄罗斯叶尼塞河发生冰坝,24 h水位上涨12m,使许多船只遭受严重破坏。③1938年春,美国尼亚加拉河形成冰坝,将一座钢结构拱桥全部摧毁。冰冻、冰膨胀力、冰压力常引起高寒地区土石坝坝坡的破坏,冰胀使护坡发生隆起、拱翘(架空)、胀裂、错位、砌体间隙加大;春季开化后护坡不能复位,几次冻融后间隙不断扩大,以致反滤、垫层失去保护,发生松动,抗剪强度降低,沿冻融界面下滑、塌陷(即融沉);遇风浪和降雨冲刷,导致护坡塌滑,大面积破坏;在冰压力作用下,冰层会沿坝面向上滑动和翘起,使护坡整体向上推移、局部隆起及护坡与冻土层一起沿冻融界面整体上推,造成坝坡破坏。

冰凌对水力发电的影响

据曾经发生过的事故,主要有以下11个类型:①引水渠首前河道封冻,主流改道,无法引水。②在引水渠首,冰洪造成冰块大量堆积和堵塞。③引水渠道冰塞、冰水漫堤,冲毁渠道。④压力前池冰壅封冻。⑤冰块大,排冰闸门尺寸小,无法排冰。⑥排冰闸门被冻结,无法开启。⑦排冰舌瓣闸门起吊钢丝绳被冰剪断。⑧拦污栅被冰封冻堵死。⑨溢洪闸门被冰盖静压力破坏。⑩压力钢管内结冰,过水断面减少或被冰堵死。(11)退水渠过冰不畅,退冰无出路等。中国新疆地区引水式水电站常因冰凌堵塞停止运转,阿克苏河胜利渠一级电站在1965年、1966年中,冰害迫使其停止运转10次以上,最长一次达1个月。中国青海、西藏地区小水电冬季冰害更是不断发生。美国尼亚加拉河上游的伊利湖,在冬季经常结冰,湖冰初形成或遇有凌厉风暴时,水位剧烈变化,冰盖碎裂,大块湖冰流进河道,使该河的大型水电站中断电力生产,并引起河道严重堵塞和冰水泛滥。

冰凌对引水渠道的影响

冬季引水因气温低容易造成渠道封冻,过水断面减少或冰凌堵塞渠道影响引水,尤其流向由南向北的供水渠道,带冰输水流速如较大,一旦封冻,则可能发生冰塞现象,漫决渠道造成冰凌灾害。1974年冬季,黄河下游齐河潘庄闸门漏水,渠道结冰,分水后,渠道过水能力降低,此时气温较低,渠道封冻后冰凌堵塞,致使禹城一带渠道漫决,淹没耕地造成灾害。

另外,水结冰冻裂输水管道;水在闸门槽内冻结影响闸门运转;港口封冻影响船只停靠与航行;冰冻期建筑施工,不仅要采取保暖措施,耗费较多的人力、物力,且影响施工质量。

  
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